| 研究領域 | 全能性プログラム：デコーディングからデザインへ |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05358
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
栗原 大輔 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任講師 (90609439)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 植物 / 胚発生 / 全能性獲得 / 全能性消失 / オーキシン / 細胞運命 / 細胞間コミュニケーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、我々が確立したin vitro胚発生系を利用し、植物受精胚の「全能性プログラム」制御に関わる因子を明らかにすることである。本研究では、[1]植物ホルモンであるオーキシンが全能性獲得に必要であるか、[2]全能性消失はいつ、どのように起こるのかという二点に着目して研究を行い、計画研究班の哺乳動物研究との連携により、生命の根幹をなす仕組みに潜む普遍的なメカニズムの発見に繋げていきたい。
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| 研究実績の概要 |
今年度は、オーキシンは胚発生における全能性再獲得に寄与するか？、について、オーキシン変異体に加え、阻害剤を用いてさらに解析を進め、またレーザー照射実験による全能性再獲得解析も実施した。
オーキシン阻害剤として、オーキシン輸送阻害剤であるNPAを用いて、胚発生イメージングを行った。DR5マーカーでオーキシン応答を可視化したラインにNPAを投与したところ、半数で異所的発現を確認した。しかしながら、胚柄細胞の水平分裂が確認できたのは37例中1例のみであった。
続いて、オーキシンの蓄積が胚柄細胞が胚体様の分裂する要因である可能性を調べるために、2細胞期胚の片側の胚体細胞のみレーザーで破壊してイメージング解析を行った。レーザーを照射していない細胞は正常に分裂を繰り返しているため、オーキシンは胚柄細胞に蓄積していないと考えられるが、胚柄細胞の水平分裂が観察された。これらの結果、胚柄細胞が水平分裂、すなわち胚体様の分裂を行うのは、オーキシンが胚柄細胞に蓄積することが要因ではないことが示唆された。
また、初期胚にオーキシンは蓄積しているのか、DR5マーカーおよびR2D2マーカー (Liao et al., 2015)を観察したが、初期胚、とりわけ受精卵から1細胞期胚においてはマーカーのシグナルは検出されなかった。これらの結果より、オーキシンは初期胚発生のパターン形成には関わるが、受精卵の不等分裂や頂端細胞・基部細胞の細胞運命決定には直接関わらない可能性が示唆された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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